Leitungsnetze aus Aluminium oder Edelstahl im Vergleich

Das Wichtigste auf einen Blick

• Aluminium-Stecksysteme sind innen glatt: Rauheit 0,0015 bis 0,01 mm, Rohrreibungsbeiwert 0,018 bis 0,022.
• Edelstahl 1.4404 kostet 30 bis 60 Euro je Meter Rohr, hält aber aggressivem Kondensat stand.
• Verzinkter Stahl ist im Einkauf günstig, verliert jedoch durch Zinkabtrag und Rost an Querschnitt und Druck.
• Kunststoff ist korrosionsfrei und preiswert, aber auf etwa 60 °C begrenzt.
• Über die Gesamtkosten entscheidet die Montage, nicht der Rohrpreis.

Korrosion, Rauheit und Werkstoffkennwerte

Aluminiumrohre in Druckluftnetzen bestehen meist aus den Legierungen EN AW-6060 oder EN AW-6063. An der Innenwand bildet sich eine Oxidschicht, die dem Kondensat aus der Druckluft standhält. Bleibt der pH-Wert neutral, ist kein weiterer Schutz nötig.

Edelstahl 1.4404, auch als 316L bekannt, ist beständiger. Er verträgt chloridarme Reinigungsmittel, Feuchte und Temperaturwechsel und kommt in Lebensmittel-, Pharma- und Reinraumumgebungen zum Einsatz. Bei 1.4301 kann chloridhaltiges Kondensat dagegen Lochfraß auslösen.

Verzinkter Stahl schützt sich über die Opferwirkung des Zinks. Sinkt der pH-Wert des Kondensats durch CO2 und Schwefelverbindungen, löst sich die Zinkschicht ab. Nach einigen Jahren wandern Rostpartikel in Trockner, Ventile und Blenden.

Kunststoffrohre aus PE-Xa oder PVDF korrodieren nicht. Hersteller begrenzen sie meist auf 60 °C, und die Wärmeausdehnung liegt etwa zehnmal so hoch wie bei Stahl. Dehnungsbögen sind deshalb einzuplanen. Für Planung, Bau und Betrieb industrieller Rohrleitungen gelten die Regelwerke des Normenausschusses Rohrleitungen (NADL) beim DIN.

Werkstoff	Rauheit k	Reibungsbeiwert λ	Korrosion
Aluminium	0,0015 bis 0,01 mm	0,018 bis 0,022	Oxidschicht, beständig
Edelstahl 1.4404	0,01 bis 0,05 mm	0,019 bis 0,023	sehr beständig
Verzinkter Stahl	0,10 bis 0,15 mm	0,027 bis 0,040	Zinkabtrag, Rost
Kunststoff	0,007 bis 0,010 mm	0,017 bis 0,020	keine Korrosion

Druckverlust in bar: Aluminium gegen verzinkten Stahl

Der Rohrreibungsbeiwert beschreibt den Verlust durch Wandreibung. Bei gleichem Volumenstrom und gleichem Innendurchmesser schneidet Aluminium wegen der glatten Innenwand besser ab als verzinkter Stahl.

Beispielrechnung für eine Hauptleitung mit 150 Metern Länge, 50 mm Innendurchmesser und 300 m³/h Volumenstrom bei 7 bar Überdruck:

• Aluminium, neu: rund 0,07 bar Druckverlust
• Edelstahl, neu: rund 0,08 bar
• Verzinkter Stahl, neu: rund 0,11 bar
• Verzinkter Stahl nach Jahren mit Rostnarben: 0,20 bar und mehr

Bögen, T-Stücke und Ventile erhöhen den Wert um 20 bis 40 Prozent. Wer den Druckverlust klein hält, senkt den Netzdruck und damit die Verdichterleistung. Kompressorenhersteller wie Kaeser weisen in ihren Produktdaten zu Schraubenkompressoren die Druckstufen aus, die zur Netzauslegung passen.

Preise je Meter und Montageaufwand

Rohrpreise für DN25, ohne Verbinder und Montage, liegen in diesen Größenordnungen:

• Aluminium-Stecksystem: 9 bis 18 Euro je Meter
• Verzinktes Stahlrohr mit Gewinde: 6 bis 12 Euro je Meter
• Edelstahl 1.4404: 30 bis 60 Euro je Meter
• Kunststoff PE-Xa: 5 bis 12 Euro je Meter

Die Montage verschiebt den Vergleich. Aluminiumrohre werden zugeschnitten, entgratet und gesteckt, Heißarbeiten entfallen, Umbauten sind ohne Schweißgerät möglich. Edelstahl verlangt WIG-Schweißen, Orbitalschweißen oder Pressverbindungen mit teurer Zange. Verzinkter Stahl wird geschweißt oder mit Gewinde versehen, und jedes Gewinde ist eine potenzielle Leckagestelle.

Deshalb liegen die installierten Kosten je Meter inklusive Verbindern und Lohn bei Aluminium häufig zwischen 25 und 45 Euro, bei verzinktem Stahl zwischen 30 und 55 Euro, bei Edelstahl zwischen 60 und 110 Euro und bei Kunststoff zwischen 20 und 40 Euro.

Steckrohrsysteme kommen unter anderem von Kaeser, Atlas Copco mit AIRnet und Parker mit Transair, das auch in Edelstahl 316L erhältlich ist. Festo liefert Wartungseinheiten und Verschraubungen für die Anbindung. Rohrleitungen sind Druckgeräte, deshalb greift ab bestimmten Nennweiten und Druckstufen die Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU mit ihren Konformitätsanforderungen.

Betriebskosten pro Jahr: eine Beispielrechnung

Angenommen werden 10 m³/min Liefermenge, 6.000 Betriebsstunden, 0,11 kWh/m³ spezifische Leistung und 0,20 Euro je Kilowattstunde:

1. Jahresarbeit: 3.600.000 m³ Druckluft, daraus 396.000 kWh.
2. Stromkosten ohne MwSt.: 79.200 Euro pro Jahr.
3. Eine Druckverlustdifferenz von 0,15 bar entspricht rund 0,9 Prozent Mehrleistung.
4. Ersparnis: etwa 713 Euro netto pro Jahr.
5. Mit 19 Prozent MwSt.: rund 848 Euro pro Jahr.

Hinzu kommen Leckagen. Ein offenes Gewinde oder ein Leck von 1 mm Durchmesser verliert bei 7 bar mehrere Kubikmeter Druckluft pro Stunde, das ganze Jahr über. Fachinformationen zu Drucklufttechnik, Normen und Leitungsnetzen stellt der VDMA-Fachbereich Drucklufttechnik bereit.

Häufige Fragen

Wann lohnt sich Edelstahl statt Aluminium?

Wenn das Kondensat Chloride oder aggressive Reinigungsmittel enthält und Hygieneanforderungen gelten. In normalen Maschinenbauhallen reicht Aluminium meist aus.

Wie hoch ist der Druckverlust in einem Aluminiumnetz?

Bei 150 Metern Länge, 50 mm Innendurchmesser und 300 m³/h rund 0,07 bar. Verbinder und Armaturen erhöhen den Wert um 20 bis 40 Prozent.

Was kostet ein Meter Edelstahlrohr im Vergleich zu Aluminium?

Für DN25 liegt Edelstahl 1.4404 bei 30 bis 60 Euro je Meter Rohr, Aluminium bei 9 bis 18 Euro. Die Montage ist bei Edelstahl aufwendiger.

Sind Kunststoffrohre für Druckluft zulässig?

Ja, wenn System und Druckstufe für Druckluft freigegeben sind. Temperaturgrenze von etwa 60 °C und Wärmeausdehnung begrenzen den Einsatz.

Warum verlieren verzinkte Stahlrohre im Betrieb Druck?

Zink löst sich im sauren Kondensat, darunter rostet der Stahl. Rauheit und Querschnittsverengung steigen, der Druckverlust ebenfalls.